一种双组分防霉硅烷改性聚醚胶及其制备方法与流程

文档序号:17489510发布日期:2019-04-23 20:19阅读:196来源:国知局

本发明涉及一种密封胶,具体涉及一种双组分防霉硅烷改性聚醚胶及其制备方法,属于高分子材料及其制备技术领域。



背景技术:

随着人们对室内装潢diy要求和生活品味的提高,室内装潢胶是否绿色环保越来越受到关注。传统的建筑用弹性密封胶如聚硫橡胶、聚氨酯密封胶和有机硅酮胶有各自的缺陷。聚硫胶的耐久性和抗形变位移能力较差;而pu胶施工时会导致环境污染,在湿气存在下易起泡;硅酮胶存在着污染周边基材等缺点,并且其表面涂饰性较差,因此环保型密封胶越来越受到市场的青睐。而硅烷改性聚醚胶正是针对以上缺陷应运而生,其拥有较好的耐候性及抗位移能力,且可二次涂覆及不污染基材,在施工时不会产生气泡及有毒物质,特别是在施工范围窄和通风性较差的地方,无气味,拥有极低的voc,可满足绿色环保的要求。

家庭装修中密封胶主要用于门窗、地脚线、卫生间及厨等场合,而特别是卫生间及厨房对密封胶要求较高。卫生间及厨房长期处于湿热环境,ph为酸性至弱碱性,该环境为霉菌提供了适宜生长的环境,最终导致密封胶发霉、变色,失去防水密封功能;霉菌还会传染各种疾病,威胁人类的健康。这种情况下,密封胶具备防霉功能无疑是最佳的选择。

而目前市场上常用的防霉密封胶均会用到有机锡做为催化剂,而有机锡化合物为环境污染物,尤其对水生环境和人类健康损害较大,欧盟法规(eu)276/2010(reach)更是在2015年严格限制了有机锡在密封胶的用量。因此,含有机锡类的有害密封胶,将逐步受限于室内家装,制备一种无有机锡的安全密封胶是极有必要的。另一方面,现有防霉密封胶均采用添加适当的防霉剂以达到防霉效果,如有机磷酸化合物、四氯间苯睛、甲基磺酰、苯并咪唑系化合物等,该类防霉剂常具备不稳定结构,易环境温度变化分解,随着时间延长而失效,且防霉剂具有一定的生理毒性。针对现有问题,亟需研制一种无毒环保的密封胶。



技术实现要素:

本发明的目是针对现有技术的不足,提供一种低voc、无毒、环保的双组分防霉硅烷改性聚醚胶。

本发明是这样实现的:

一种双组分防霉硅烷改性聚醚胶,包括a组分和b组分,其特征在于:

a组分由如下重量份的成分组成:

b组分由如下重量份的成分组成:

其中:

a组分中硅烷改性聚醚聚合物为二甲氧基硅烷封端烷改性聚醚、三甲氧基硅烷封端烷改性聚醚、三乙氧基硅烷封端烷改性聚醚中的一种,其粘度为4000~40000mpa·s;

a、b组分中,增塑剂为聚氧化丙烯二醇(ppg),分子量为400、600、1000、2000、3000、4000、6000、8000中的一种或多种复合使用,优选分子量600、1000、2000、3000中的一种或多种。

a、b组分中,补强填料为纳米碳酸钙、硅微粉、白炭黑、高岭土中的一种或多种复配,优选纳米碳酸钙或硅微粉。

a组分中,粘接促进剂为γ-氨基丙基三甲氧硅烷、γ-氨基丙基三乙氧硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧硅烷中的一种或两种复合使用。

a组分中,除水剂为乙烯基官能团硅烷类,包括乙烯基三甲氧硅烷,乙烯基三乙氧硅烷或乙烯基甲基二甲氧硅烷。

b组分中,催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种。

b组分中,乳化剂为烷基酚与环氧乙烷的缩合物(op-10)、乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。

本申请还提供了双组分防霉硅烷改性聚醚胶的制备方法,具体包括如下步骤:

(1)a组分的制备:

先将增塑剂、补强填料、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度110~130℃、抽至真空度0.08~0.1mpa,脱水捏合120~150min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚聚合物投入行星搅拌机中,搅拌混合10~15min。再按量加入除水剂,抽至真空度0.08mpa~0.1mpa,搅拌混合5~10min。卸真空,再按量加入粘接促进剂,抽至真空度0.08mpa~0.1mpa,搅拌混合5~20min,即得a组分。

(2)b组分的制备:

先按量称入去离子水、乳化剂、催化剂至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将增塑剂、补强填料、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15~20min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa~0.1mpa,搅拌混合10~20min,卸真空,出料,即得b组分。

在实际使用时,将a组分和b组分以一定比例通过静态混合器均匀混合,施胶于密封处即可。两者的混合比例范围为:(8-12):10。与现有技术相比,本发明具有如下突出的有益效果:

本发明所采用催化剂为无机碱性物质,经水溶解及表面活性剂处理,混胶过程中均匀分布于整个体系中,促进硅烷改性聚醚聚合物聚合,所形成的胶体内部及表面呈碱性,ph为8.5-11。而适宜霉菌的生长ph范围为5~8,当ph高于8时,碱性环境可抑制霉菌的繁殖生长。本发明所用碱为无机碱,不会因为环境变化而分解,因此密封胶到达长效的防霉效果。

本发明所采用的催化剂区别于传统的有机锡,不具备生理毒性,对环境无污染,绿色环保。

本发明所述a组分储存稳定性较好,a组分中不含催化剂,即使a组分中含有少量水,也可避免活性较高的硅烷改性聚醚聚合物在储存过程中聚合的风险,以达到长期稳定储存的效果。

本发明所采用增塑剂为聚氧化丙烯二醇,而避免了领苯二甲酸类增塑剂作为增塑剂时与醇反应生成的voc,无异味,确保了在厨房或卫生间等密闭空间绿色环保。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照具体实施例对本发明进行更全面的描述,以下给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以更多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容的理解透彻全面。

以下所述实施例的各技术特征可以进行任意组合,为使描述简洁,未对以下实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例1

本实施例所述双组分防霉胶具体按以下重量份配比制得:

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-400、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度110℃、抽至真空度0.08mpa,脱水捏合120min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三甲氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合5min。卸真空,再按量加入γ-氨基丙基三乙氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合15min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、op-10、氢氧化钠至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-3000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌10min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例2

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-400、白炭黑、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度130℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合150min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合15min。再按量加入乙烯基三乙氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合5min。卸真空,再按量加入γ-氨基丙基三甲氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合15min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、乙醇、氢氧化钾至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-1000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合15min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例3

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-600、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度120℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合130min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三乙氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合10min。卸真空,再按量加入n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚、氢氧化锂至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-3000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例4

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-400、硅微粉、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度120℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合120min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三甲氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合10min。卸真空,再按量加入n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚、氢氧化钠至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-2000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例5

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-600、高岭土、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度120℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合120min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三甲氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合10min。卸真空,再按量加入γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚、氢氧化锂至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-3000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例6

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-600、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度120℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合120min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三甲氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合10min。卸真空,再按量加入n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚、氢氧化锂至烧杯中,加热混合均匀得催化液,备用。

将ppg-3000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入催化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

对比例

b组分:

本实施例所述双组分防霉胶具体按如下工艺制备:

a组分的制备:

先将按量ppg-600、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉投入捏合机中,于温度120℃、抽至真空度0.09mpa,脱水捏合130min,冷至室温、出料,即得基料。

将基料、硅烷改性聚醚按量投入行星搅拌机中,搅拌混合10min。再按量加入乙烯基三乙氧硅烷,抽至真空度0.09mpa,搅拌混合10min。卸真空,再按量加入n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧硅烷,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空,按量加入二丁基二月硅酸锡,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合15min。即得a组分。

b组分的制备:

先按量称入去离子水、脂肪醇聚氧乙烯醚至烧杯中,混合均匀得乳化液,备用。

将ppg-3000、纳米碳酸钙、重钙、钛白粉按量加入行星搅拌机中,混合搅拌15min,再按量加入乳化液,搅拌混合10min,抽至真空度0.08mpa,搅拌混合20min,卸真空度,出料,即得b组分。

实施例与对比例性能对比

将实施例1~6与对比例制备的a、b组分按质量比1:1混胶,进行性能测试,其中硬度、拉伸强度、断裂伸长率的数据为产品在23±2℃、50±10%rh环境下固化7天后测试所得,具体的测试数据如表1所示。测试标准和方法如下:

适用期:gb/t16776-2005

表干时间:gb/t13477.5-2003

硬度:gb/t531-1999

拉伸强度:gb/t528-2009

断裂伸长率:gb/t528-2009

挥发物:gb/t16776-2005

防霉性:gb/t1741-2007

下表为实施例1~6与对比例的双组分防霉硅烷改性聚醚胶的性能测试结果:

由上表可知,对比实施例1~6的实施例与对比例的挥发物发现,实施例中挥发物均低于对比例。实施例1~6中的挥发物质主要来自于b组分中的所添加的去离子水,而对比例中的挥发物包含了所添加的去离子水及其他有机成分。

由上表可知,对比实施例1~6的实施例与对比例的防霉性发现,实施例的防霉效果明显优于对比例,随着所添加的碱性物质越多,防霉效果越好。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

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